Visa fråga/svar
Kraft-Rörelse [3141]
Fråga:
Ljushastigheten konstanten c gäller väl både för det infallande
ljuset och för det reflekterade ljuset från ett objekt med massan m?
Hur förklaras/tolkas följande fenomen m h a relativitetsteorin?
1. 2 stycken parallella vakumslutna supraledare (rör) 900 000 km
långa uppförs.
2. I båda rören monteras en spegel den ena fast på 600 000 km avstånd,
och andra är mobil och monteras i början av röret, en laser som
täcker båda rörens ändar monteras.
3. Den mobila spegeln kan (accelereras) från 0 - 150 000 km/s
på 1 sek varefter den erhåller konstanten(JT)= 150 000 km/s.
4. Spegeln accelereras till (JT), och i samma ögonblick den är i
jämnhöjd med den andra spegeln tänds lasern under en tusendels/sekund.
Vill ni vara vänliga och svara på följande frågor?
1a. På vilket avstånd från lasern träffas den fasta spegeln av ljuset?
2a. På vilket avstånd från lasern träffas den mobila spegeln av ljuset?
1b. Hur lång tid tar det innan ljuset från den fasta spegeln återvänder
till rörets mynning.
2b. Hur lång tid tar det innan ljuset från den mobila spegeln återvänder
till rörets mynning
3. Med vilken hastighet inföll ljuset på den fasta spegeln.
4. Med vilken hastighet inföll ljuset på den mobila spegeln.
5. Med vilken hastighet reflekterades(emitterades?)
ljuset från den fasta spegeln.
6. Med vilken hastighet reflekterades(emitterades?) ljuset från den
mobila spegeln.
7. Stämmer alla beräkningar(tillsammans) eller har en krökning av
rummet skett(tiddilation)?
8. Vilken tidsdilation isåfall enligt den (allmänna eller speciella)
9. Vilken kraft fick rumtiden att krökas?
/Sven K, Hultsfred, Norrby
Svar:
Att rören är supraledande har ingen betydelse i sammanhanget. Här finns
en fundamental oklarhet i problemställningen. Vad menas med
"samma ögonblick"? Samtidighet kan inte i relativitetsteorin hanteras
på samma sätt som i vardagslivet.
1a. Du har själv skrivit 600000 km.
2a. 2b. Går ej att lösa på grund av oklar problemställning.
1b. 4 sekunder
3. c
4. c
5. c
6. c
7. 8. 9. Detta är beräkningar inom speciella relativitetsteorin, så
rummets krökning är inte inblandad. När det är fråga om ljus
är tidsdilatationen irrelevant.
Förslag till ändring av problemets formulering:
När den rörliga spegeln passerar den fasta, skickas en ljussignal
till lasrarna, som talar om att de ska skicka ut sina pulser.
Nu går problemet att lösa.
Först kan man lätt konstatera att den rörliga spegeln nått sin sluthastighet
vid denna tidpunkt. När ljuspulsen når lasrarna har spegeln tillryggalagt
halva sträckan, det är då 300000 km kvar. Laserljuset och spegeln går
nu mot varandra. De möts när ljuset gått 200000 km och spegeln gått
100000 km. När laserljuset återvänder, har det gått sammanlagt 400000 km.
Här är svaren:
2a. 200000 km.
2b. 400000/c = 1.33 s.
Pulslängden är 1/2000 sekund och våglängden halverad (dopplereffekt).
/KSSe även fråga 3061
*
Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2022-05-21 17:33:39.
** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora
